700w peltieragg

[mx]

Jag funderar på att bygga ett nytt enkelt oswitchat agg. Jag har inte speciellt stora kunskaper inom det här området så rätta mig och jag har uppfattat någonting fel.

Vad grundar jag mina beslut på?
Idag har jag läst massvis av guider om att bygga peltieragg. Bland andra följanda guider:

• oveclockers.com - Build A Peltier Power Supply
  nordichardware.se - Att bygga sitt eget nätaggregat

Enligt guiderna så behövs bara transformator, kondensator, likriktare och säkring.

Hur många watt behövs?
Jag räknade lite på hur kraftigt agg jag skulle behöva bygga. För tillfället driver jag bara en 320w pelt som kyler cpu'n och ibland även en 170w som ska sitta på grafikkortet. Då SLI verkar vara här för att stanna så vore det bra om agget även kunde driva en till 170w pelt en vacker dag. 320 + 170 + 170 = 660w. Så ett agg på ungefär 700w hade varit ultimat. (Ojojoj undra om min vattenkylning orkar med att kyla alla dessa peltiers + datorn!) Men kylningen går att uppgradera om jag nu någonsin behöver köra alla tre peltiers samtidigt. Det skadar ju inte att ha ett agg som är framtidssäkert. Så jag utgår från 700w i beräkningarna.

Som jag ser det har jag fyra alternativ:

• Att bygga ett 700w agg direkt.
  Att bygga ett klenare agg som är lätt att uppgradera till 700w.
  Att bygga ett agg som klarar 320w + en 170w pelt.
  Att bygga ett klent agg som bara klarar 320w peltiern.

Hur kraftiga kondensatorer behövs?
Enligt guiden på oc.com så är 2000 μF per A ut acceptabelt. Peltarnas maxspänning ligger på 15,4 V alltså behövs 45,5 A ut. Jag behöver alltså en kapacitans på ungefär 90 000 μF. Jag vill inte ha en utspänning på mer än 15 V så de bör ligga på minst 35 V. Detta gäller alltså om jag bygger ett agg som klarar 700w eller ett agg som lätt ska kunna uppgraderas till 700w. De billigaste sätten jag hittat att nå 90 000 μF är:

• Elfa.se
  1 st 67-661-74 100 000 μF, 40 V för 370 SEK
  5 st 67-541-47 22 000 μF, 35 V för 77 SEK (383 SEK och 110 000 μF totalt)
  
  Conrad.se
  422770 100 000 µF, 40 V för 389 SEK

Då jag bor nära elfa och har 10% rabatt där så lutar det åt elfa för tillfället. Men någonting grundläggande måste vara väldigt fel om elfa är billigast, så hjälp mig hitta bättre alternativ!

Var hittar jag passande transformator?
Storleken är en av anledningarna varför jag vill bygga ett nytt agg så ringkärnetransformatorer är uteslutet! Tyvärr har jag inte lyckats hitta någon annan transformator med speciellt hög effekt. Någon som har något tips? Med de komponenter jag hittat hittills skulle ett 700w agg kosta mer än ett begangnat switchat. Det förstör lite meningen med att bygga ett eget så billigare delar är ett måste om jag ska genomföra det här.


Variabel spänning?
Jag lär knappas hitta an transformator som ger exakt rätt utspänning för att peltarna ska göra sitt bästa. Speciellt när 170w peltarna knappas lär göra sitt bästa vid samma spänning som 320w pelten! Hur dyrt och svårt är det att bygga något som gör att man kan variera spänningen mellan ungefär 11 och 15 V? (Jag tror riktigt det finns potentiometrar som pallar 700w? ) Är det för avancerat så ser jag bara ett alternativ, att hitta rätt spänningar med hjälp av mitt andra nätagg och sedan köpa rejäla motstånd som är dimensionerade för att ge rätt utspänning. Detta betyder tyvärr tråkigt mycket värme!



(Peltierkylning är inte så dyrt om elförbrukningen inte påverkar kostnaden.)

[zeus]

Kan tänka mer imorrn, men en första tanke gällande effekten; drar den inte mer än den specade kyleffekten? Alltså om den är märkt 100w drar den säg 150w och kyler 100w.

Har jag fel?

[Loial]

Hej igen

Jag ser direkt några nackdelar med att bygga ett oswitchat aggregat:

1. Priset - det blir inte billigare än ett begagnat switchat, som du redan har. Tyvärr.
2. Storleken - det kommer att bli ungefär samma storlek som det aggregat du redan har, om inte större. Jag får ditt befintliga aggregat till cirka 20*30*10 cm, rätta mig om jag har fel. Du kommer att behöva en biffig tranformator, ett rejält gäng kondensatorer eller en stor, och diverse störningsskydd. En ringkärnetrafo behöver förresten inte vara större än en EI-kärna, snarare tvärtom.
3. Vikten - det kommer att väga mer.

Fördelen är såklart att det är enklare att snickra ihop ett sånt här aggregat själv.

Du kan inte reglera effekten m.h.a. potentiometrar, du måste antingen bygga en linjär regulator, som helt enkelt bränner bort överskottet. Och då behöver du en rejäla kylning, tillbaka till ruta ett. Motstånd är av samma anledning inte heller ett alternativ, som jag ser det.

Jag skulle nog fortfarande försöka använda det aggregat du redan har, och försöka optimera flödet.

Hur stort utrymme har du till godo?

[Henry]

Går det, vid linjär styrning, att använda en mosfet med låg rds istället för en bipolär trissa och på så sätt få mindre effektförluster, eller finns det någon hake med att använda en mosfet i sådana här sammanhang?

[gvs]

En mosfet är ju spänningsstyrd och inte strömstyrd. Det ger alltså att den har väldigt hög resistans ända till den inte har någon resistan alls, se det som en strömbrytare. Det går alltså inte...

[danei]

Nu blev det fel både från Henry och gvs. Det blir inte mindre effektförlust i en FET med låg resistans om man inte bottnar den. I en linjär reglering blir det inte alls bättre. En FET går utmärkt att styra analogt.

[mx]

Kan tänka mer imorrn, men en första tanke gällande effekten; drar den inte mer än den specade kyleffekten? Alltså om den är märkt 100w drar den säg 150w och kyler 100w.

Har jag fel?

De drar inte fler watt de är märkta med. Snarare mindre då man sänker spänningen för att få lägsta möjliga temperatur. För att räkna ut hur mycket de kyler måste man räkna lite.

Det är är lite siffror jag har i min peltier.doc fil. Så jag har alltså bara kopierat det från massvis av källor.
De flesta peltiers kan uppnå en maximal temperaturskillnad på ca 68 grader (DT max), utan belastning. Desto fler watt peltiern är på (Q max) desto närmare kan man komma DT max vid belastning. För att beräkna hur stor temperaturskillnaden kan bli vid belastning använder man denna formel:

DT = (1 - (Belastning/Q max)) * DT max)

Följande exempel är med en värmekälla som avger 100w och peltiers med DT max 68 grader.

• Med en 226w peltier är DT = 38 grader.
  Med en 245w peltier är DT = 40 grader.
  Med en 320w peltier är DT = 46 grader.
  Med en 437w peltier är DT = 52 grader.
  Med en 89w peltier är DT = -8 grader, alltså en ökning med 8 grader!

Som ni ser så blir det mindre och mindre effektivt att kyla med peltiers ju lägre temperaturer vi jagar. Vid DT = 60 så behöver man alltså en 850w peltier och vid DT = 65 en 2270w peltier!

Detta är temperaturskillnaden mellan varma och kalla sidan av peltiern, så har man en bra vattenkylning och kan hålla den varma sidan av peltiern nära rumpstemperatur så blir den kalla sidans temperatur nära (rumstempen - DT).
Så det är här man kan tjäna grader, inte genom att skaffa superpeltiers.

Den verkliga temperaturen på cpun kommer vara högre än det vi beräknade ovan. Cpun kommer inte att nå samma låga temperatur som coldplaten, utan minst 10 grader varmare.


Du har rätt Loial.
Jag kommer antagligen få ett större, dyrare och sämre agg än det jag redan har om jag försöker bygga ett själv. Om jag hittade billiga delar på typ ebay så skulle jag kanske överväga det igen dock.

Jag använder mig av agget jag redan har istället. Chassit jag skissar på kommer vara ca 305mm brett och 255mm djupt, alltså aningen större än ett liggande moderkort. För att agget ska få plats måste det alltså vridas 90 grader. För att få ett luftflöde som går längs med flänsarna som nu så måste alltså fläktarna sitta på sidan av chassit villket jag inte vill. Men om jag tar ur innehållet ur agget så är avståndet från displayen till bakom transformatorerna inte mer än ca 230mm. Det lämnar tillräckligt med plats för en 25mm djup fläkt. Det blir tight men borde kunna fungera.

Lite info om chassit
Jag har planerat det här chassit i snart ett halvår nu, här är några av idéerna. Att montera moderkortet liggande, upp och ner. På så sätt kommer eventuell kondens inte att rinna ner på moderkortet utan droppa ner på chassibotten, som ska vara ett slags galler. Chassit kommer vara uppdelat i tre mindre chassin, ungefär som HiFi prylar. En sluten, ljuddämpad låda med hårddiskar och nätagg, som ska vattenkylas. En låda med moderkortet och en till ljuddämpad låda med peltieragg, vattenpumpar och t-balancer. Även denna var tänkt att vara fullständigt sluten för att det inte skulle läcka ut något ljud, men då det inte verkar vara någon hit att modifiera peltieraggets kylning så måste jag nog ha nån fläkt ändå. Alternativt vattenkyla peltieragget eller bygga något med heatpipes som transporterar värmen till, t.ex vattentanken eller en kylfläns på utsidan av lådan. För att kyla datoragget, sex hårddiskar, cpu'n och grafikkortet ska jag använda denna radiator.

Kanalerna och fenorna är av koppar. Den kyls av sex stycken fläktar som den på bilden (122*122mm) och fläktarna styr jag via t-balancern. Förhoppningsvis kommer de bara behöva köras på låg hastighet, annars är det hörselkåpor som gäller!

Länk till större bild

[Henry]

Varför inte 9 st, som verkar kunna få plats? Då kan du köra på ännu lägre hastighet så låter det ännu mindre.

[mx]

Nio stycken skulle sticka ut. Inte med jättemycket men det blir ändå inte vackert. Dessutom råkar jag redan ha sex fläktar sen tidigare byggen.

Här är en bild på radiatorn med sex fläktar och en shroud som jag tänkte bygga till veckan.

[Henry]

Jo det kan jag ju hålla med om, trodde bara det var prestanda och låg volym som gällde.

Det där ser väl helt ok ut tycker jag.

[Andy]

Om man seriekopplar elementen så behöver man inte så många ampere bara högre spänning. Det blir mindre och lättare grejor men då måste elementen vara exakt lika om det ska funka.

[mx]

Japp, jag funderade eveuntuellt på att seriekoppla två 170w 15V peltar (alternativt två 245w) för grafikkorten och skaffa en 437w 24V peltier till cpu'n. Men det skulle ändå kräva ett rejält agg och en otrolig kylning. Finns intresset kvar för peltierkylning efter det här projektet så kanske jag gör något sånt. Med en vattenkylning med en rejäl chiller eller flera slingor så går det nog att kyla. Men kostnaden för ett sånt projekt blir så pass mycket högre än för en rejäl kompressorkylning som ändå skulle kyla mycket bättre. Det skulle i och för sig vara roligt att vara värst men...

Flyttar jag någonstans där jag måste betala för elen så säljer jag nog allt vad peltiers heter, kör kompressor på cpu och vatten på gpu.

[bengt-re]

Säger det samma, varför inte kompressorkylare ist? Peltierelement är ju inte kända för att vara överdrivet strömsnåla....

[Henry]

Ja och en kompressor som behövs till detta som en vattenchiller kommer förmodligen inte att dra mycket mer än 100 - 200w eller något sånt.

[Bengt Åke]

Det fins ett bra sätt att minska värmeförlusten i nätagregatet.
Man dimisjonerar trafon prisis så att den räcker till i spänning + några få prosent sedan skaffar man flera sluttrissor och drivningen på dessa gör man med ett litet nätagregat efter som de inte fodrar så stor ström att driva sluttrissorna.(slutrissorna kommer på så vis att nästan botna)
Har en ritning på ett agrigat som är stälbart som du kan modifera lite för att ändra just det område du är intreserad av.
en ringtjärnetrafo är att föredra i stället för en stor plåt trafo.
Var köper du biliga Peltierelement med stor efekt från.(önskar svar)